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實驗室管理常識,規劃注意事項

  • Jason Peng

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  • 2023-06-12  |  Visits:


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高校實驗室安全管理現狀

根據豪邁小編所知,高校實驗室安全管理存在諸多不足。比如有的實驗室由個人購買的危險化學品,有的實驗室沒有危化品領用、存放和使用記錄;學校無法完全掌握實驗室的危險化學品數據;部分高校缺乏實驗室安全管理制度,或者約束力較弱;很多學校沒有專門的實驗室安全管理機構,業務部門安全管理職責不明確,缺乏專職實驗室安全管理人員。更重要的是,由于實驗室安全教育體系的缺失,學生進入實驗室前進行的安全培訓和考核內容單一,沒有針對性,往往只是一種形式,效果不佳。
安全投入少:
重視教育科研研究成果,輕視過程進行管理,導致部分高校資金問題主要通過集中在科研和教學上,忽視了實驗室安全風險投資。在一些高校擴招后,實驗室安全投資的速度遠遠跟不上擴招的速度。經常由一位老師帶幾十名學生,實驗室安全資源嚴重不足,一屋多用、一物共用的現象極為普遍。
教師和學生安全意識和安全技能薄弱
部分師生麻痹大意,懷有“自負”心理,很容易引發事故,實驗室的現實隱患隨處可見:禁忌試劑混雜堆放、氧氣瓶與氫氣瓶混存、實驗區與辦公區重疊;學生在實驗室內吃飯、休息,做實驗時不帶防護設備;實驗方案和操作程序隨意變更,安全通道被堵塞。還有人錯誤地認為,高校實驗室的危化品用量及反應規模等遠不及工廠,即便實驗出現一些紕漏也無大礙。
鑒于實驗室安全管理的責任主體模糊,學生在實驗研究過程中的法律地位和責任存在“模糊地帶”的問題,需要從頂層設計上明確高校管理層、教師、學生和員工之間的法律關系和責任,包括各方具體的刑事責任、民事責任和行政責任。要建立健全學校、學院、實驗室三級安全管理體系,建立涉及實驗室的完善安全責任制,建立專職安全管理機構,配備專職安全管理人員。
在社會和行業發展力量的幫助下,加快實驗室安全強制性標準和規范的制定和應用,引入實驗室安全預評估工作機制,通過使用第三方支付機構可以進行研究實驗室安全控制審計、安全教育狀況分析評估、指導和改進等服務。
同時,負責安全監督的相關部門應按照“三管三要求”的原則,定期對高校實驗室安全管理和履職情況進行定量評價和監督。

實驗室管理效果圖 實驗室管理效果圖
   

潔凈實驗室管理規范~

潔凈室是對潔凈高要求的特殊類型實驗室,實驗室建筑結構、生產工藝、原料品種等有別于一般建筑,具有復雜性,其基本特點是建筑結構密閉、生產工藝復雜、 生產原料品種繁多、生產設備貴重精密。
常用凈化級別的換氣次數:
十萬級--換氣次數 10-15次/小時;
萬級--換氣次數 15-25次/小時;
千級--換氣次數 50-52次/小時;
百級操作臺斷面---風速0.25-0.35m/s;
壓差:主車間對相鄰潔凈房間≥5Pa;潔凈房間對非潔凈區≥10Pa;
溫度:冬季>16℃±2℃;夏季 <26℃±2℃;
新風補充量:總送風量的20%-30%;以上為我們國內常用的定級標準,然后我們來看看通行標準(見下圖表):
潔凈實驗室管理規范:
1、潔凈室的耐火等級不應低于二級。
2、潔凈室的頂棚和壁板采用具有阻燃功能的材質。頂棚和壁板的耐火級別不應低于0.4h,疏散走道頂棚的耐火級別不應低于1.0h。
3、技術豎井井壁應為不燃燒體,其耐火極限不應低于lh。
4、潔凈室符合下列要求時,可設置1個安全出口。
5、明確清潔消毒的項目、方法、頻次的要求。
6、甲、乙類生產的潔凈室,可采用單層結構實驗室布局,實驗室防火區建筑面積宜為3000m2,多層潔凈實驗室宜為2000m2。
7、紫外燈和臭氧等殺菌消毒要記錄消毒時機、消毒頻次、消毒時間、消毒記錄。
8、甲、乙類生產廠房每層的潔凈區生產總建筑面積不超過100m2,且同一時間內的生產 人員總數不超過5人。
9、丙類生產每層的建筑面積不超過250 m2,且同一時間內生產人數不超過20人。
10、丁、戊類生產廠房,每層的建筑面積不超過400m2,且同一時間的作業人數不超過30人。
11、潔凈室內需明確潔具的清洗存放要求,潔凈工具的洗滌和存放應放置在獨立、通風的潔具間。
12、潔凈室應明確消毒劑的使用要求,做好定期更換消毒劑,保存配制和使用記錄。
13、根據生產工藝制定清場的管理規定并保存清場記錄。

實驗室管理效果圖 實驗室管理效果圖
   

動物實驗室規劃設計布局

一、布局考慮
實驗動物飼養機構通常是獨立的機構,飼養設施是建筑主體,根據需要配有相關的實驗室。而實驗動物使用機構則不同,實驗室通常是建筑主體,動物飼養設施的面積相對較小,飼養動物是實驗過程的一部分,但是在一些安全性評價機構(GLP實驗室)動物飼養設施是重要的組成部分。
在考慮實驗動物設施的布局時,從大的方面講,包括三個防護區和四條控制路線。所謂三個防護區是指:外圍防護區、建筑防護區和飼養防護區。四條控制路線是指:人員控制路線、動物控制路線、物料控制路線和廢物控制路線(見圖1),通過個體防護、包裝等措施人、動物、物料的流動路線可共用。
工藝布局主要是規范工作流程和人員、動物、物品等的相互關系和移動,并確保安全,此外,對形成屏障結構意義重要。
二、外圍防護區
主要指建筑外圍的區域。鑒于動物實驗室飼養的特殊性,外圍可能需要設監控設備、人員進出的控制、衛生防護帶等。如果設施內從事涉及高致病性病原微生物的動物實驗活動,須考慮設施的安保要求,以及一旦發生意外事故后對周圍控制區域的需求、疏散和救援需求。外圍的防護主要通過設置柵欄、圍墻等方式實現。鑒于景觀的需求,使用柵欄更顯人性化。柵欄不應低于2米,欄桿的間距不大于10厘米,欄桿要堅固、易于清潔。此外,需要設置照明系統、報警系統和視頻監控系統,更高級別的防護包括地下的電磁場報警、紅外線報警和運動物體報警、低壓電擊等措施。防護區內一般不布置綠化,以免影響監控,同時也可減少昆蟲、老鼠等。為保證正常的外來服務,如郵件、送貨、訪客等,通過風險評估決定是否需要安檢、特殊通道、中轉站等措施。對控制區域應設置警示牌,避免無意闖入。對防護要求高的設施,應保證外來車輛不能靠近設施,離開至少30米遠。在外圍防護區,宜設專用的外部人員和車輛入口。
三、建筑防護區
建筑防護區主要指動物實驗室規劃設計所在的建筑。建筑內有動物設施和其它設施,其它設施可能與動物設施有關,也可能無關;動物設施可能就是建筑的主體,也可以是其部分。需要考慮的主要問題是動物環境與建筑物內其它區域環境的相互隔離與相互關系,人員、動物、物料和廢物的進出路線。適用時,動物設施及其相關的設施宜集中布置,從事感染動物活動的設施需要單獨布置。建筑除主入口外,要考慮設置動物、大型設備和廢物的出口/入口。出于安全考慮,必須評估和明確對門窗的性能要求。在合理控制數量的前提下,對門窗的大小、形狀、耐沖擊能力、耐火性、保溫性、光學特性等均要有要求。可能的風險來自于異常的氣候、自然災害、人為破壞、設備異常等,如,通風系統的異常可造成室內壓力急劇變化,造成門窗損壞。在豎向布局方面,動物設施宜布置在低層,以方便運輸動物和物料。較大型的實驗動物設施通常有相對復雜的通風空調系統和污水處理系統,常采用所謂“三明治”結構。這種結構的特點是設備維護方便,如果設計有備份系統,可以實現真正意義上的連續工作,避免影響實驗活動。國內一些設施,將管道等放入設備夾層(吊頂),雖可以降低總層高和節省建設費用,但狹小的空間不利于維護設備和進行性能檢測,從長期來看,增加的維護費用、改造費用等可能會遠遠大于當初節省的費用。此外,這類設施的可變性小,一旦相關的要求發生變化,可能面臨難以改造的風險。
四、飼養防護區
一個設施基本的形態是由入口、走廊(或通道)、功能間和出口組成
走廊是連接各功能區的紐帶,各種通道發揮快捷、隔離、消毒等作用。動物實驗室規劃
設計的特點是不相容的因素多,需要利用走廊和通道對不相容的因素作合理的安排。走廊的形式包括雙走廊、單走廊等、U型走廊、環廊等。
設施內部的安排應根據工作流程和利于控制風險的原則確定,此外,還要考慮工程可行性和日常維護的方便性,可以組成相對獨立的單元。
五、動物的進出
動物進出的基本原則是盡量保持單向流。設計人員應充分了解實驗動物機構的特定之工作流程。動物生產設施和動物實驗設施應分開設置。對動物生產設施而言,需要將所生產的實驗動物發送至合同機構,需要考慮動物輸出的問題。而在動物實驗室設施,動物終多以尸體的形式或經過處理的固態和液態等形式運出,但是,無論從動物福利或實驗需求角度,也有可能需要將存活的動物運出動物實驗設施。
實驗動物是工作對象,其在設施內的流轉應根據工作流程合理設置。從控制污染的角度,單向流是基本原則,如果在某些環節做不到,需要考慮特殊的設計,如使用隔離傳遞裝置等。在動物流動的過程中,應該始終考慮如何清潔和處置動物的排泄物、分泌物、毛發等。生物安全動物設施出入的設計需要重點關注病原控制問題,運入或運出設施的動物/尸體可能是已經被感染的動物。生物安全動物設施應單獨設置。
六、人員的進出
進出動物實驗室的人員主要包括動物管理人員、動物實驗人員和清潔人員。此外,還有送貨人員、維護人員、來訪人員、檢查人員、安保人員等。為保證各類人員的進出有序,需要合理設計路線和設置不同級別的物理限制。人員的移動具有主動性,可以到達任何區域,要通過SOP和物理控制措施管理人員的移動。
合理的設計基于對工作類型、流程以及控制要求的了解程度。理想的情況是不同工作類型的人員之間沒有交叉,這可以通過區域劃分、時間順序、設置通道(如傳遞窗)等方式實現。
從控制理念講,設施應明確區分控制區和非控制區。控制的內容包括環境、衛生、安全、安保、隱私等,并要在控制程度上進行分級。通常,核心工作區設置在內圈。設計人員可以先了解一些復雜的大型動物設施,包括動物生物安全設計,以獲得感性的認識,僅滿足標準的設計不一定是好用的設計。
人員進出可以走同一路線。穿越控制要求不同的區域時,可以通過緩沖間/氣鎖,并更換個體防護裝備或消毒,而達到控制要求。
更衣室
更衣室和淋浴間是人員進出的關鍵房間。其大小除考慮性別的特殊要求外,還要考慮同時進出人員的數量,過長的等待時間會影響正常開展實驗,或造成人員急躁。 關鍵節點的緩沖間/氣鎖和走廊構成人員移動的路線。根據情況,可以考慮采用單走廊、雙走廊、多走廊等。 人員進出管理的基本原則是分級/分層管理、分區管理、分時管理。 七、物料/廢物的進出 物料可分為清潔物料和危險物料物料、大型物料和小型物料等,通常可隨人帶入設施或經過傳遞窗、渡槽、雙扉高壓滅菌器等通道進入設施。對于大型的動物設施,應考慮設置物料進口和/或出口。 傳遞窗、渡槽、雙扉高壓滅菌器等通道對物料的進出有重要意義,需綜合考慮,合理設置。要考慮大型物品的進出,設置設備門是一個有效的解決方案。走廊的寬度、門的寬度均要根據工作的特點設計。 廢物可分為危險廢物和普通廢物。風險等級為1和2級的感染性廢物可以按要求包裝后運出動物設施委托專業機構處理,風險等級為3和4級的感染性廢物須在設施內消毒滅菌后運出實驗室處理。 廢物的形態包括固態、液態和氣態。如果涉及大動物,動物尸體是可能的大型廢物。如果其不含有害因子,可以運出機構處置。如果其含風險等級為3和4級的病原體,需要先在設施內消毒滅菌。動物的尸體處理也是大中型動物實驗的難點和高風險環節之一。我國由于缺乏專用的大中型動物尸體消毒滅菌裝置,通常采用肢解后進行高壓處理的方式滅菌。有實驗證明,如此處理后的尸體,仍可能檢出芽胞桿菌。用高壓鍋處理,還面臨巨大工作量的壓力,此外,產生的氣味也令人難以忍受。如果處理能力不足,勢必導致工作效率降低,或需要暫存尸體而帶來另外的風險。對動物尸體消毒滅菌的方法須經過嚴格驗證,切不可輕率處之。目前,國際上已經有較成熟的大動物尸體滅菌裝置,但費用較高。所示為實驗室內大動物處理裝置,機理為高溫高壓加上氧化、堿消解等生物化學反應,在滅菌的同時,消解動物組織和骨骼,終形成無生物危險的少量碳化或軟化的骨殘余物。欲使用大動物從事感染實驗的人員應事先進行充分的風險評估和資源評估,否則將會導致意想不到的結局。
液態廢物是濕式飼養動物的主要廢物。可以通過地面或專用管道收集,也可使用可移動的廢液收集裝置收集。低危險廢液可以按普通的實驗室廢水收集和處理,達到環保要求后排放。高危險廢液應在風險評估的基礎上,單獨處理,可能涉及生物、放射、化學等危害,要按法規和標準的要求,無害化后按普通的實驗室廢水收集和處理。飼養動物離不開用水,排水系統是動物實驗室設計
中的關鍵系統,其比供水系統更復雜,特別是處理高危險廢液的系統。
氣態廢物主要通過換氣排放。其可能含有生物、放射、化學等危害或異味,有些需要處理后排放。對于生物因子,可以通過HEPA過濾器處理后排放。為控制污染,應充分利用局部通風和氣體過濾裝置,安裝的局部通風和氣體過濾裝置應與系統通風匹配,互不影響各自發揮正常功能。
設施內應有儲藏室或儲藏空間,包括對清潔物料、危險物料、危險廢物和普通廢物的存放,但不允許長期儲存廢物。
八、信息的進出
在數碼時代,信息傳遞的方式發生了根本的變革。現代化的動物實驗設施的重要標志之一就是信息化技術。涉及信息傳遞的包括(不限于) 以下方面:
- 門禁系統 - 通話/傳真系統 - 局域網 - 互聯網 - 報警系統 - 自控系統 - 監視系統 - 監測系統 - LIS系統 - 物流系統 - 實驗數據采集與傳送
除電子化的信息外,還有大量的以紙等為載體的信息進出實驗室。從控制污染和節約資源的角度,要盡可能減少紙質等文件的出入。信息化的手段還可以實現監控、指導工作人員操作,觀察和記錄動物的活動,以及組成網絡系統,實現資源共享平臺。
人員入口通常會考慮和淋浴、更衣間等結合設置。如果設施較大,男女人員的入口宜分別設置,可以減少等待時間。圖10是較常見的一種入口設計。/
(二) 緩沖間 根據GB19489 《實驗室 生物安全通用要求》,緩沖間的定義是“設置在被污染概率不同的實驗室區域間的密閉室,需要時,設置機械通風系統,其門具有互鎖功能,不能同時處于開啟狀態”,即機械通風可以視情況設置。雙門互鎖的房間是一個基本的緩沖間,緩沖間的面積不宜過大,可結合更衣、淋浴、消毒等功能。緩沖間的機械通風方式可以包括以下幾種方式: a:機械排風和機械送風; b:機械排風,自然送風(漏風) c:機械送風,自然排風(漏風)
在上述第一種情況,如果圍護結構和門達到氣密性要求,即是所謂的氣鎖(air lock)。實踐證明,緩沖間是隔離或降低兩個不同空間之空氣相互交叉的有效方式,也有隔離噪聲、冷熱、防止蚊蟲進入和動物逃逸、節能等作用。緩沖間可以連接兩個區域或多個區域,何時需要設置緩沖間取決于其相鄰區域是否有不相容的因子需要相互隔離。為降低意外事故帶來的風險,GB1489 要求,飼養攜帶病原微生物動物的飼養間(ABSL-2至ABSL-4防護水平)的出入口應設置緩沖間。隔離檢疫室應設置緩沖間。密封性良好的門并不能代替緩沖間的作用,幾十帕斯卡或上百帕斯卡的壓力實際很小,如果沒有緩沖間,在開門的時候會出現明顯的雙邊氣體交換和壓力變化。傳遞窗、渡槽等作用類似于緩沖間。如果進入到緩沖間的空氣中含有不可接受的危險因子,緩沖間需要具備自凈化或消毒條件。物品出入口處設置緩沖間/氣鎖,可以對一些大型設備/物品進行消毒,以符合出入要求。 在入口處可以設置風淋室并兼緩沖間,如果有條件,宜采用地面回風系統,或采取其它的措施如“粘性”地面等,以捕獲被吹落的各種微小物質。
(三)洗消間 洗消間在動物設施中占有重要的地位。污染物可分為普通污染物和危險污染物,普通的污染物可以清潔后或進一步消毒后再次使用,危險污染物須去除危險因子使之成為普通污染物后在進行清潔和消毒。GB19489《實驗室 生物安全通用要求》規定,涉及高致病性病原微生物的污物或其包裝的表面須可靠消毒滅菌后運出飼養間。意味著,一種布局方案是飼養間或風險水平相同的通道等功能區與雙扉高壓鍋直接相連,另一種方案是對污物進行包裝,并對包裝的表面進行可靠的消毒滅菌,然后運出飼養間,但是,還須在防護區域內進行消毒滅菌處理,之后按普通的污物處理。當動物籠具較多或較大的情況下,采取第一種方案更切合實際需求。近年來,洗消設備發展的趨勢是自動化和多功能化,如換籠工作站,這些設備的安裝和對空間的要求要遵循制造商的建議,應在設施的規劃期就要考慮,或預留出發展空間。

實驗室規劃效果圖 實驗室規劃效果圖
   

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通風空調工程一、通風空調工程
1. 凈化實驗室應避免多個實驗室共用一個空調機組的情況,單獨的空調機組可有效的避免交叉污染,節約運行成本。
2. 實驗室空調設計參數應參照《生物安全實驗室建筑技術規范》相關要求,在設計時還應考慮到生物安全柜、離心機、培養箱等設備的熱、濕負荷。
3. 空氣凈化系統應設置粗、中、高三級空氣過濾,粗效過濾器應設在新風口處,中效過濾器應在空調機組的正壓段,高效過濾器應設系統的送風末端。www.labdd.com
4. 新風口距地面高度不低于2.5m,新風口應有防雨及防鼠蟲措施,應設有易拆除清洗的過濾網。
5. 實驗室的排風機應與送風機連鎖,排風機應先于送風機開啟,后于送風機關閉,室內排風管道與生物安全柜等設備的排風管道應分開設置。
6. 凈化室內送排風應采用上送下排方式。室內送風口和排風口布置應使室內氣流停滯的空間降低到最小程度。
7. 實驗室的各區之間應保持不小于5Pa 的壓差,保證氣流是從清潔區流向污染區,應在易于觀察的位置設置壓差表。
8. 過濾器和空調機組不能使用木制材料,應耐消毒劑腐蝕、不吸水的材料,空調機組的漏風率應小于2%。
9. 舒適性空調主要是采用風機盤管加新風系統,冬夏季使用醫院集中的冷熱源,如果春秋季節醫院沒有冷熱源,可自備風冷式模塊機組提供冷熱源。
二、實驗室配套家具
1. 實驗室家具依據其使用的材質可分為全鋼家具、鋼木家具、全木家具三大類,全鋼家具外型美觀但價格偏高,鋼木家具體格適中,全木家具因其在承重、防水方面的弊端已經很少有人選用,應結合醫院的預算費用選用合適的家俱。
2. 實驗臺面材質主要由實芯理化板、環氧樹脂板和千思板,因檢驗科實驗室使用的高溫設備不多,推薦使用實芯理化板臺面和千思板臺面。
3. 實驗臺在制作前應結合現場實際情況和工作需要來確定長度和款式,過多的家具會占用工作空間,家具數量不足又會影響工作開展。
實驗室建設中應用的新技術三、實驗室建設中應用的新技術
1. 氣動管道傳輸系統是以專用傳輸管道將醫院的各個部門緊密地連接起來,構成一個封閉的管道網絡,在中央控制中心的控制和監控下,以空氣為動力使裝有傳輸物的傳輸瓶檢驗地帶網在任意站點間往返活動,該系統可傳送樣本、藥品和其他輕便物品的自動傳送。該系統能提升醫院的工作效率,節省了醫護人員的工作時間和勞動強度,使醫院物流更加有序,同時有效地避免了人員流動及接觸所帶來的交叉感染,將醫院小型物品流從傳統的人工傳送變成了自動化智能傳輸。
2. 實驗多功能柱是將強電、弱電、氣源、水源從吊頂上經多功能柱引至工作面,在多功能柱上設有標準端口,供實驗時取用,柱內分隔為多個區,強電、弱電、水、氣分別在一個獨立的區內,避免互相接觸。
四、建設方的準備工作
1. 了解實驗室現有的檢測項目和近3年準備開展的檢測項目,了解每天門診量和醫院的床位數,以確定檢測實驗室的功能間及面積。
3. 應給設計師提供一份建筑平面圖,并與工程設計人員協商確定檢驗科人員的出入口,清潔物品入口,污物出口,這些人物流路線不應和整個大樓的人物流路線沖突。
4. 在初步設計方案確定后,應協助設計人員與行業內專家進行一次溝通,以優化設計方案。

實驗室規劃效果圖 實驗室規劃效果圖
   

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武漢得創凈化技術有限公司,坐落于湖北省武漢市,公司下配有凈化工程部、清潔產品部、凈化設備部。經營范圍包含半導體材料、微電子技術、太陽能、LED、電子器件、儀器儀表、新型材料、新能源技術、生物技術、藥業、食品類、化工廠、汽車制造等領域。設計專業、施工、組裝、調節、凈化室耗品、過濾水系統軟件等各種各樣凈化工程一站式服務。公司自創立至今,本著心懷感恩、開拓創新、忠誠初心、做高品質新項目的行業核心理念,一直堅持用心基本建設清理區域的重任,通過十幾年的勤奮,累積了充足的工作經驗。以強悍的工程設計能量和經濟實力,建立了一批技術性強勁的設計方案和施工精英團隊。現階段,公司有著中國領先的彩鋼夾芯板生產流水線,年生產能力80萬平方;大規格型號粗、中、高效送風口等凈化設備。憑著優良的產品品質和一流的售后維修服務,公司依次為全國各地300好幾家生產廠家修建了凈化車間。

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